НОЖНИЦЫ ДЛЯ РЕЗКИ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 1997 года по МПК B23D15/06 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для резки металла, и может быть использовано для резки листового проката.

Известны ножницы для резки листового материала, содержащие станину со столом, на котором закреплен неподвижный нижний нож, ползун с верхним ножом и привод перемещения ползуна с верхним ножом, выполненный в виде кривошипно-шатунного механизма [1]
Ножницы не содержат механизма изменения угла наклона верхнего ножа по отношению к нижнему в зависимости от толщины разрезаемого листового материала. При разрезании листового материала происходит изгиб отрезанной части с выпуклостью навстречу наклонному ножу. Листовой материал с изгибом в зоне реза подлежит правке.

Известны ножницы для резки листового материала, содержащие станину со столом, на котором закреплен неподвижный нижний нож, ползун с верхним ножом и привод перемещения верхнего ползуна с верхним ножом [2]
Ножницы не содержат механизма изменения угла наклона верхнего ножа по отношению к нижнему. При разрезании листового материала также происходит изгиб отрезаемой части.

Для исправления дефекта в виде изгиба ножницы снабжены расположенным со стороны отрезанной части листа и закрепленным на станине корпусом с вертикальными направляющими и подвижно расположенным в указанных направляющих столом с приводом, установленным с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной оси подачи материала, при этом поверхность стола со стороны отрезаемой части листа при верхнем положении ножевой балки расположена на одном уровне с режущей кромкой нижнего ножа. Поверхность стола выполнена вогнутой с кривизной, определяемой соотношением

кривизна вогнутости;
στ предел текучести разрезаемого материала;
E модуль упругости разрезаемого материала;
h толщина разрезаемого материала.

Отрезаемая часть листа после изгиба верхним ножом упирается в поверхность стола и подвергается правке.

Недостатком указанного изобретения является то, что при разных толщинах и механических свойствах разрезаемого материала требуется своя профилировка поверхности стола, т.е. стол должен быть сменным. А так как стол находится под ползуном, замена его весьма трудоемка. Кроме того, наличие стола непосредственно под ползуном затрудняет удаление обрезков листа во время работы.

Известны наиболее близкие к предложенным ножницы для резки листового материала, содержащие станину со столом, на котором закреплен неподвижный нож, установленный с возможностью перемещения ползун, несущий верхний нож, привод перемещения ползуна и устройство изменения угла наклона верхнего ножа относительно нижнего ножа.

Устройство для изменения угла наклона подвижного ножа включает индикатор, который через кулак и гибкую ленту управляет вертикальным перемещением регулирующих клапанов в противоположных направлениях. Последние управляют домкратами, воздействующими на концы ножа [3]
Устройство для регулирования угла наклона подвижного ножа известных ножниц сложно по конструкции и имеет низкую надежность, так как наличие регулирующих клапанов предполагает их позиционирование в разных положениях при изменении угла наклона подвижного ножа. Наличие в схеме таких регулирующих клапанов предъявляет повышенное требование к фильтрации рабочей жидкости. При работе по данной схеме в результате подтекания рабочей жидкости возможно самопроизвольное изменение угла наклона ножа.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей ножниц и повышение качества листа по планшетности, уменьшение затрат на исправление дефектов по планшетности, а также в соответствии с изложенным увеличение производства на линиях отделки листа.

Эта цель достигается тем, что ножницы для резки листового материала, содержащие станину со столом, на котором закреплен неподвижный нижний нож, установленный с возможностью перемещения ползун, несущий верхний нож, привод перемещения ползуна снабжен устройством для изменения угла наклона верхнего ножа относительно нижнего ножа, выполненным в виде сменной кассеты Z-образного сечения, установленной на ползуне, при этом опорные поверхности кассеты, предназначенные для взаимодействия с ползуном и верхним ножом, выполнены под углом между собой, определяющим угол наклона верхнего ножа относительно нижнего ножа.

На фиг. 1 дан общий вид ножниц для резки листового материала, вид спереди, на фиг.2 разрез А-А.

Ножницы для резки листового материала содержат станину 1 со столом 2, на котором закреплен неподвижный нижний нож 3, установленный с возможностью перемещения ползун 4, несущий верхний нож 5, привод 6 перемещения ползуна 4, выполненный в виде кривошипно-шатунного механизма 7, включающего электродвигатель 8, редуктор 9, пару зубчатых колес 10, 11, коленчатый вал 12, шатуны 13, 14 и шарниры 15, 16 подвески ползуна 4.

Ножницы снабжены устройством 17 для изменения угла a наклона верхнего ножа 5 относительно нижнего ножа 3, выполненным в виде сменной кассеты 18 Z-образного сечения, установленной на ползуне 4.

В кассете 18 выполнен паз 19 для крепления верхнего ножа 5. Сменная кассета 18 закреплена на ползуне 4 с помощью болтов 20, а верхний нож 5 закреплен на кассете 18 с помощью болтов 21. При этом опорная поверхность 22, контактирующая с ползуном 4, и поверхность 23, контактирующая с ножом 5, выполнены под углом b между собой, определяющим угол a наклона верхнего ножа 5 по отношению к нижнему ножу 3.

При этом

где угол между опорными поверхностями 22 и 23 нижнего 3 и верхнего 5 ножей.

В случае параллельности опорных поверхностей 22, 23 между собой
.

Сменная кассета 18 закреплена в пазу 24 на ползуне 4, при этом кассета 18 своей опорной поверхностью 22 контактирует с дном 25 паза 24, а между открылком 26 кассеты 18 и ползуном устанавливают зазор d.

Ножницы работают следующим образом.

Лист задается между неподвижным нижним ножом 3 и подвижным верхним ножом 5. При включении электродвигателя 8 вращается коленчатый вал 12 кривошипно-шатунного механизма 7 и перемещает ползун 4 в станине 1 ножниц.

При этом рез листа происходит между верхним 5 и нижним 3 ножами. Так как верхний нож 5 установлен под углом a по отношению к нижнему ножу 3, происходит изгиб отрезаемой части листа в результате тангенциальных напряжений в листе от воздействия ножа.

Для уменьшения прогиба листа от воздействия тангенциальных напряжений в зоне резания на ползун 4 устанавливают сменную кассету 18, у которой опорные поверхности 22, 23, контактирующие с ножом 5 и дном 25 паза 24 ползуна 4, выполнены под углом b, определяющим угол a наклона верхнего ножа 5 по отношению к нижнему ножу 3.

При этом угол a определяют из соотношения
,
где α_i угол между верхним и нижним ножами,
h_i толщина разрезаемого листа,
h_max максимальная толщина разрезаемого листа,
α_max угол между верхним и нижним ножами при разрезании листа с максимальной толщиной.

Для ножниц изготавливают набор сменных кассет с различными углами β между опорными поверхностями 22, 23.

При резании усилие от верхнего ножа 5 передается на опорную поверхность 23 кассеты 18, а затем на дно 25 паза 24 ползуна 4. Распорное усилие, возникающее при резании, передается на боковую поверхность паза 24 кассеты 18, а затем через открылок 26 кассеты при деформации и выборе зазора d на ползун 4.

Угол b между опорными поверхностями 22, 23 сменной кассеты 18 устанавливается из условия выбора необходимого угла a наклона верхнего ножа 5 по отношению к нижнему 3, при котором для определенного диапазона толщин разрезаемого материала изгиб отрезаемой части листа незначителен и укладывается в допуски по планшетности, предъявляемые стандартами и заказчиком к листам в карточках.

Были проведены исследования по определению оптимального угла наклона верхнего ножа 5 по отношению к нижнему 3 гильотинных ножниц усилием 600 т линии резки толстолистового стана 2800 АО "Северсталь".

Результаты исследований сведены в таблицу.

Результаты исследований показывают, что для толщин разрезаемого листа в диапазонах 8.19 и 19.25 мм предпочтительно использовать угол a наклона верхнего ножа по отношению к нижнему в диапазоне, близком к углу 1^o55'. В этом случае прогиб разрезаемого листа соответствует повышенным требованиям заказчика (6 мм и менее/1 пог. м.). Листы толщиной 25.32 и 32.50 мм на ножницах не обрабатывались из-за недостаточного усилия резания. Для толщин разрезаемого листа 25.32 предпочтительно использовать угол a близким к 2^o30'.

При этом прогиб листа не выходит за допускаемые пределы (12 мм/1 пог. м. ), оговоренные стандартом.

Для листов толщиной 32.50 мм предпочтительно использовать угол a близким к 5^o45'.

При работе для партии металла с определенной толщиной и мехсвойствами на ползун 4 ножниц устанавливают кассету, у которой угол b между опорными поверхностями 22, 23 соответствует необходимому углу a, при котором прогиб листа при резании не выходит за пределы допусков, оговариваемых заказом.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для резки металла. Сущность изобретения: ножницы для резки листового материала содержат станину 1 со столом 2, на котором закреплен неподвижный нож 3, ползун 4 с верхним ножом 5, привод 6 перемещения ползуна и устройство 17 изменения угла наклона верхнего ножа 5 по отношению к нижнему, выполненное в виде сменной кассеты Z-образного сечения 18, установленной на ползуне 4. Опорные поверхности кассеты 18, контактирующие с ползуном 4 и ножом 5, выполнены под углом между собой, определяющим угол наклона верхнего ножа 5 относительно нижнего ножа 3. 2 ил., 1 табл.

Ножницы для резки листового материала, содержащие станину со столом, на котором закреплен неподвижный нижний нож, установленный с возможностью перемещения ползун, несущий верхний нож, привод перемещения ползуна и устройство изменения угла наклона верхнего ножа относительно нижнего ножа, отличающиеся тем, что устройство изменения угла наклона верхнего ножа выполнено в виде сменной кассеты Z-образного сечения, установленной на ползуне, при этом опорные поверхности кассеты, предназначенные для взаимодействия с ползуном и верхним ножом, выполнены под углом между собой, определяющим угол наклона верхнего ножа относительно нижнего ножа.